Светоимпульсная стимуляция растений. - Шахов А.А.
Светоимпульсная стимуляция растений.
Автор: Шахов А.А.Издательство: М.: Наука
Год издания: 1971
Страницы: 375
Читать: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149
Скачать:
УДК 58,02
Сборник посвящен новой и перспективной проблеме - светоимпульсному облучению растений. Рассматриваются первичные механизмы светоимпульсной стимуляции: образование неспаренных электронов, свечение, интенсивность которого определяется методом электробиолюминесценции, изменение мембранной системы хлоропластов и митохондрий* Большое внимание уделено стимуляции физиологических процессов - биосинтеза пигментов, фотосинтеза, дыхания, фосфорного обмена и других, а также вопросам фотоиндуцированного мутагенеза.
Сборник рассчитан на физиологов растений, биофизиков,биохимиков, растениеводов и селекционеров.
Ответственный редактор доктор биол.наук А.А .ШАХОВ
2-10-2 39 5-71 (1)
ПРЕДИСЛОВИЕ
Современная биология, основываясь в понимании жизненных процессов больше всего на биополимеры и мембраны, достигла особенно высокого развития на молекулярном и мембранном уровнях. Нуклеиновые кислоты, белки, липиды и сочетание двух последних в мембранах клетки определяют структурную основу жизненных процессов. Но жизнедеятельность организмов невозможна без длительного притока энергии, прежде всего солнечной, для растений. Роль фотосинтеза в этом, как и значение митохондрий в аккумулировании энергии дыхания, общеизвестна.
По аналогии с молекулярной и мембранной биологией можно предвидеть в ближайшее время интенсивное развитие энергетической биологии, именуемой сейчас биоэнергетикой. Она должна занять один из центральных рубежей современного естествознания.
Реализация такого предположения будет тем скорее и полезнее, чем скорее будет осознана всепроникающая идея о безусловном и ведущем значении энергии во всех природных явлениях и о том, что первичные механизмы жизненных процессов протекают на энергетическом, электронном уровне. Отсюда велика роль энергетических квантовых процессов в метаболизме, наследственности и синтезе органического вещества.
Однако достаточно ли существующего представления об исключительной роли только энергии видимого света в жизнедеятельности растений? Является ли фотосинтез, как он сейчас понимается (фотосенсибилизированная хлорофиллом окислительно-восстановительная реакция между водой и углекислотой, где вода - донор, а углекислота - акцептор электрона^ единственным биологическим процессом трансформации солнечной энергии?
Способны ли растительные органы, не имеющие фотосинтетиче-ского аппарата (хлоропластов), запасать световую энергию?
В.Б.Евстигнеев. Биологическое использование солнечной энергии. Гелиотехника, 1970, № 1.
Можно ли гелиотехническим фокусированием солнечного света на растения повысить запасание в них энергии и тем увеличить их продуктивность?
Эти поставленные в нашей лаборатории вопросы казались еще несколько лет назад нереальными и противоречащими традиционному фотосинтетическому подходу в биологии. Сейчас это актуальные вопросы теории, которые должны направлять творческую мысль не только на изучение фотоэнергетики растений, но и на поиски новых путей интенсификации биологической продуктивности, повышения урожая и его качества.
Использование солнечной энергии растениями, как теперь хорошо известно, не ограничивается фотосинтезом. Кванты света в пределах оптического спектра имеют значение для многих процессов жизнедеятельности растений. Такое понимание привело к необходимости углубить и расширить знания о зависимости жизни растений от световой энергии и обосновать направление» названное в нашей лаборатории десять лет назад фотоэнергетикой растений.
Фотоэнергетика растений изучает использование в их жизненных процессах энергии фотонов различных участков оптического спектра; исследует мембранную систему и функции генераторов энергии - хлоропластов и митохондрий - при действии на них фотосинтетических или нефотосинтетических лучей оптического диапазона. Фотоэнергетика растений включает также изучение спектра действия световых нефотосинтетических процессов,связанных с поглощением и возможным запасанием энергии световых квантов при освещении семян, клубней, пыльцы, почек, цветков, луковиц и т. д. В связи с этим приобретает теоретическое и практическое значение светоимпульсное облучение растений
г
или облучение нефотосинтезирующих генеративных органов. Стимуляция растений и повышение их продуктивности импульсным концентрированным (сфокусированным) солнечным или электрическим светом становятся разделом фотоэнергетики, от которого растениеводство и селекция могут иметь немалую выгоду.
В настоящее время в ряде биологических, сельскохозяйственных и физико-технических институтов изучается светоимпульсное облучение различных растений как средство повышения их урожайности и изменчивости. Открывается заманчивая возможность получать светоимпульсным облучением новые формы сельскохозяйственных культур. Использование импульсного концентрированного солнечного света (ИКСС) в качестве мутагенного фактора, более близкого природе растений, чем другие мутагенные факторы, приводит к новой и перспективной проблеме фото-индуцированного мутагенеза. При положительном ее разрешении, надежду на что вселяют первые исследования по данному вопросу, приведенные в этом сборнике, получит достоверное подтвер—
